[發明專利]一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的方法和設備

無效

• 申請號: 201210332519.0
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102796880A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 毛耀輝;魯燕杰;權光成
• 申請（專利權）人: 毛耀輝
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B3/08;C22B3/44;C22B3/22;C25C1/10;C22B47/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發明涉及金屬冶煉技術領域，尤其是涉及一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的方法和設備。

背景技術

錳系合金冶煉可采用火法冶煉方式。火法冶煉是冶煉方式的一種，是利用高溫從礦石中提取金屬或其化合物的冶金過程。此過程沒有水溶液參加，故又稱為干法冶金。

火法冶煉中，其冶煉渣中的含錳量均在6-9%，造成礦石中錳的流失。因此，如何降低冶煉渣中錳的含量一直是錳系合金冶煉行業研究的課題，為了降低冶煉渣中錳的含量，例如將錳的含量控制到8%以下，就必須增加電、焦煤的能耗。且錳礦石中錳及其他脈石物質結構不同，對工藝生產技術條件要求很苛刻，造成生產控制困難，采用錳系合金火法冶煉技術很難將冶煉渣中錳的含量降至2%以下。

發明內容

本發明提出了一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的方法和設備，能夠將冶煉渣中錳的含量降至2%以下。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的方法，包括步驟：

A，將冶煉渣和碳酸錳礦進行混合形成錳的綜合含量為13%~15%的混合料；

B，將所述混合料、93%以上的濃硫酸和甘蔗渣，按照混合料：濃硫酸：甘蔗渣1:0.30~0.60:0.04~0.10的質量比，并配以定量水，形成固液比為1:8，加入化合桶并啟動攪拌使其充分反應；

C，將步驟B中進行反應后的混合液在預設的溫度和壓強下浸出，PH值為3.5-4.5時停止浸出，清除雜質；

D，將步驟C產出的液體送至電解槽進行電解，其陰極板上的化學反應式為：

Mn²⁺+2e-→Mn

2H²⁺+2e-→H₂(g)；

E，對陰極板上沉積的金屬錳進行鈍化、洗滌、烘干、剝離，形成產品錳。

其中，所述步驟A包括：

將含錳12%的冶煉渣和含錳8%的碳酸錳礦按照質量比1:2.5進行混合，形成錳的綜合含量為13%的混合料；

或者，將含錳8%的冶煉渣和含錳15%的碳酸錳礦按照質量比1:2.5進行混合形成錳的綜合含量為13%的混合料。

其中，所述步驟C中清除雜質的步驟包括：

C1，進行氧化、中和除掉其他金屬雜質后固液分離，液體進入步驟C2；

C2，將步驟C1中分離的液體輸送至硫化桶并開啟攪拌，加入凈化劑通過壓濾方式除雜質，濾液送至沉淀池靜置24-48小時。

其中，所述步驟C1中進行氧化的步驟包括：

加入二氧化錳粉末，使低價金屬離子氧化為高價金屬離子；

再加入氨水，調整PH到6.0至6.5，使高價金屬離子發生水解后沉淀。

其中，所述步驟C2中的凈化劑為福美鈉和/或乙硫氮。

其中，所述步驟B中的木質纖維包括木屑和/或秸稈顆粒。

其中，所述步驟B中加入化合桶并啟動攪拌使其充分反應的攪拌速度為40-70轉/分。

其中，所述步驟C中的所述預設的溫度和壓強為常溫常壓。

其中，所述步驟D中進行電解的各項指標為：電解周期24小時，電解溫度40℃~42℃，電極距70厘米，陽極板尺寸455×660平方毫米，陰極板尺寸500×660平方毫米，陰極電流密度320~400安/平方米。

本發明還提供一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的設備，包括混料器、化合裝置、清除雜質裝置、電解槽和粗加工裝置；所述混料器用于將冶煉渣和碳酸錳礦進行混合形成錳的綜合含量為13%~15%的混合料；所述化合裝置，用于放置質量比為1:0.30~0.60:0.04~0.10的所述混合料、93%以上的濃硫酸和甘蔗渣、并配以定量水的固液比為1:8的固液混合體，并攪拌使其充分反應；所述清除雜質裝置，用于清除雜質；電解槽，用于將經過清除雜質的液體進行電解；所述粗加工裝置用于對陰極板上沉積的金屬錳進行鈍化、洗滌、烘干、剝離，形成產品錳。

可見，本發明至少具有如下的有益效果：

本發明的一種從錳系合金冶煉渣中提煉錳的方法和設備，通過將冶煉渣與碳酸錳礦按照一定質量比混合后形成混合料，再配以適量的濃硫酸、甘蔗渣和水，充分反應后在預設的溫度和壓強下浸出，并進行氧化、中和除掉鐵、鎳、鋁等金屬雜質后進行固液分離，液體加入乙硫氮等通過壓濾除雜質后送至沉淀池靜置后進行電解，對沉積有金屬錳的陰極板進行鈍化、洗滌、烘干、剝離，形成產品錳，這一系列的工藝流程，通過簡單有效的工藝步驟，實現了冶煉渣中錳的高效率回收。